(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
面状体をしている被試験体を真っ直ぐに立て、左右両端を搖動クランプと固定クランプ
とで上下二点でクランプしてその間をフリーにし、搖動クランプの中心を左右に搖動させて被試験体を捩回させる面状体の捩回試験装置であり、固定クランプを搖動クランプ側に移動できるようにしておくとともに、搖動クランプに連結される面板に二つのローラを回転可能に軸支して面板から張力負担紐を二つのローラの間を通して下延させて固定クランプに連結する一方、固定クランプからも張力負担紐を延出させてその端に錘を吊り下げておき、搖動クランプの揺動に基づく両クランプ点間の左右方向の短縮と伸長に対応して被試験体に負荷される引張力と圧縮力とを面板の揺動と錘による張力負担紐の両側への引っ張りで吸収したことを特徴とする面状体の捩回試験装置。
【請求項２】
被試験体に引張力と圧縮力を発生させないように張力負担紐と錘の引っ張りによる固定クランプの移動を同期させた請求項１の面状体の捩回試験装置。
【請求項３】
張力負担紐の引張力の調整を二つのローラのセットを上下方向又は左右方向に移動させることで対処した請求項１又は２の面状体の捩回試験装置。
【請求項４】
搖動クランプ及び固定クランプのクランプ具を搖動クランプ及び固定クランプに対して回転可能にした請求項１〜３いずれかの面状体の捩回試験装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の幅と丈（長さ）を有する薄い面状体の捩回試験装置に関するものである。このような面状体としては、液晶ディスプレー、有機ＥＬ及び太陽電池パネル等があり、その幅は１ｍを超えるものもある。これら面状体は、製造、運搬、保管、施工に際して捩じり（捩回）を受けるが、このような捩回を受けるときは、概ね、引張力も圧縮力も受けない無張力の状態である。したがって、無張力で捩回試験をして耐久性を調べる必要がある。なお、ここでいう無張力とは、引張力も圧縮力も受けない状態のことをいう。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は先にケーブル、ハーネス、コードといった線状体を無張力で曲げ（曲回）と捩回を同時に試験できる試験装置を下記特許文献１として提案している。ところが、面状体は上記したように相当広い幅を有しているから、これと同じやり方では捩回や曲回の試験ができないし、ましてや同時にはできない。
【０００３】
面状体の被試験体を直立させてその幅方向（左右方向）両端を固定クランプと揺動クランプで上下二点をクランプし（その間はフリーにする）、固定クランプはそのままで揺動クランプを揺動角θで揺動させると、被試験体は断面をとればどこも真っ直ぐであるが、被試験体全体はローラに螺旋形で巻き付いた形状、つまり、捩回した形態になっている。図５はその平面図であるが、捩回させたことでクランプ点間隔Ｒはθだけ傾き、クランプ点ａはａ´に移る。したがって、見かけ上は左右方向にＬだけ短くなるが、これは平面的に見た場合であり、実際は三次元的に短縮することになる（この場合でも、上下方向の中心線の長さは変わらない）。
【０００４】
このため、揺動クランプを固定した垂直面内で揺動させて被試験体を捩回させると、被試験体はそれだけ長くなることになり、引張荷重を与えてしまう。これを吸収するには、短くなった分だけ揺動クランプと固定クランプの一方又は両方を移動できるようにしてその間隔を短縮すればよいのであるが、この場合も被試験体の捩回で移動側のクランプを引っ張ったのでは被試験体に引張荷重を与えてしまう。一方で、一旦捩回させたものを移動側のクランプを移動させた状態で捩じり戻すと、逆に圧縮荷重をかけることになる。よって、これらクランプ点間隔を別の力で短縮したり、伸長させれば、被試験体には引張や圧縮荷重を与えない、つまり、無張力で捩回できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特願２０１１−８６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このクランプ点間隔の短縮と伸長を固定クランプ（揺動クランプでもよい）が移動できるようにすることと、その力を被試験体を揺動する駆動力や錘で作動する張力負担紐で負担させて被試験体に張力をかけない、つまり、無張力で捩回できるようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため、本発明は、請求項１に記載した、面状体をしている被試験体を真っ直ぐに立て、左右両端を揺動クランプと固定クランプとで上下二点でクランプしてその間をフリーにし、揺動クランプの中心を左右に揺動させて被試験体を捩回させる面状体の捩回試験装置であり、固定クランプを揺動クランプ側に移動できるようにしておくとともに、揺動クランプに連結される面板に二つのローラを回転可能に軸支して面板から張力負担紐を二つのローラの間を通して下延させて固定クランプに連結する一方、固定クランプからも張力負担紐を延出させてその端に錘を吊り下げておき、揺動クランプの揺動に基づく両クランプ点間の左右方向の短縮と伸長に対応して被試験体に負荷される引張力と圧縮力とを面板の揺動と錘による張力負担紐の両側への引っ張りで吸収したことを特徴とする面状体の捩回試験装置を提供するとともに、これにおいて、請求項２に記載した、被試験体に引張力と圧縮力を発生させないように張力負担紐と錘の引っ張りによる固定クランプの移動を同期させたさせた手段を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によると、搖動クランプを搖動させることにより、被試験体の捩回や戻り（復帰）によるクランプ点間隔の短縮や伸長に基づく引張力や圧縮力を搖動クランプの
揺動力や錘で強制的に引っ張って短縮と伸長をさせることで封殺でき、結果的に、被試験体を無張力で捩回させることができる。これにおいて、請求項２の手段によれば、厳密な意味での無張力で捩回できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】捩回試験装置の第１例の側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】クランプの状態を示す断面図である。
【図４】捩回試験装置の第２例の側面図である。
【図５】面状体を捩回したときの状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の第１例を示す捩回試験装置の側面図、図２は図１のＡ−Ａ断面図であるが、この試験装置は、装置の基礎となるベッド１と、このベッド１上をスライドできるベース２と、ベース２の上に直立させられる支柱３に取り付けられる固定クランプ４と、固定クランプ４に対向して設けられる揺動クランプ５を揺動するためにその中心に設けられて強制的に揺動駆動される揺動軸６とからなる。
【００１２】
さらに、揺動軸６に連結される面板７と、揺動クランプ５と面板７との間に回転可能に軸支される二つのローラ８と、面板７に取り付けられたピン９に上端が連結されてローラ８の間を通って垂れ下がり、プーリ等１０で水平に方向転換されてベース２に連結されるとともに、ベース２から延出して同じくプーリ等１０で下方に方向転換されて下端に錘１１が吊り下げられる張力負担紐１２等を有する。
【００１３】
図３は固定クランプ４と可動クランプ５による被試験体１３のクランプ点の状態の一例を示す断面図であるが、それぞれ相手側に開口したＵ字体の筐体４ａ、５ａを形成し、この筐体４ａ、５ａの中に被試験体１３を挿入し、筐体４ａ、５ａの両面からボルト等のクランプ具１４で締め付けてクランプするものが考えられる。
【００１４】
この場合、クランプ具１４の先端に被試験体１３を挟圧するカップ１５を設け、カップ１５とクランプ具１４を回転自在にしておく。被試験体１３を捩回させた（左右方向に短縮する）場合でも、被試験体１３の上下中央部分の長さは変わらないから、この部分は相対的に伸長できなければならない。したがって、被試験体１３がクランプ具１４に対して自由に回転できれば、この伸長を阻害しない。この意味で、筐体４ａ、５ａの深さはこれを許容するものである必要がある。
【００１５】
次に、被試験体１３の捩回試験について捩回を例にとって説明すると、固定クランプ４と可動クランプ５に被試験体１３の左右両端の上下二点をクランプ具１４でクランプし、揺動軸６を一定の揺動角と速度とで揺動回転させる。すると、揺動クランプ５は揺動し、これに伴って被試験体１３は捩回し、見かけ上は左右方向に短縮したようになるのは上述したとおりである。
【００１６】
このままであると、固定クランプ４が移動できるとしても、被試験体１３で引っ張ることになり、被試験体１３に引張荷重がかかるのも上述したとおりである。そこで、この移動を張力負担紐（以下、紐）１２で行うのである。つまり、面板７の揺動で紐１２を引っ張り、固定クランプ４を引き寄せるのであり（もちろん、錘１１も一緒に）、こうすると、被試験体１３には張力はかからない。このようにして、捩回の間中、被試験体１３は無張力に保たれる。すなわち、被試験体１３の捩回は無張力で行われるのである。
【００１７】
これを可能にするには、被試験体１３の短縮量と紐１２の引張量が同じである必要がある。揺動クランプ５、つまり、面板７が揺動すると、紐１２を通すローラ８も傾き、このとき、紐１２はローラ８に巻き付いてピン９とプーリ１０間が長くなり、上方に引っ張られ、固定クランプ４を引き寄せる（揺動クランプ５側或いは両方を移動できるようにしてもよい）。被試験体３の短縮量と紐１２の引張量を一致させるには、ローラ８の径を適宜に調整したり、ローラ８のセットを面板７に対して上下に調整することで可能になる（ただし、揺動は左右同じであるから、ローラ８の軸芯の中点の移動はこの点を通る垂直線上を移動させる）。
【００１８】
このとき、被試験体３に負荷される引張荷重は揺動角の変化と同じにはなっていないことがあるが、それでも、被試験体３を捩回させただけ、ローラ８も揺動して紐１２を引っ張り上げる。したがって、捩回による短縮と紐１２の引張とは同期して作動しており、捩回の途中で被試験体３に引張荷重はかけていないといえる。なお、より厳密に同期させるには、捩回の角度（揺動角）による被試験体３の引張荷重を予め求めておくとともに、揺動角の変化に基づいて紐１２の引張量を調整すればよい。
【００１９】
具体的には、ローラ８のセットを面板７に対してサーボモータ等（駆動源のこと、なお、電動シリンダや油圧シリンダでもよい）で上下又は左右に移動できるようにしておき（ピン９とプーリ１０との間の紐１２が長いほど大きな引張量を出せる）、揺動角をセンサーで検知して駆動源に同期させるように出力することである。この場合、駆動源の揺動角と速度とは被試験体３に負荷される圧縮荷重に対応させるのはもちろんである。これによると、大きな揺動角度であっても、捩回の間中、被試験体３には引張荷重はかからず、完全な無張力で捩回試験ができる。
【００２０】
一方、揺動角の減少による固定クランプ４の元の位置への復帰も同様であり、この場合は錘１１で紐１２を引っ張る。揺動角が小さくなり、紐１２の引張力が緩めば、錘１１が固定クランプ４を引っ張って元に復帰させる。この点で、錘１１はある程度重いものを使用しておく方が反応が早い。なお、固定クランプ４の復帰も被試験体３の伸長に厳密に対応させておくことができる。具体的には、錘１１自体或いは錘１１に加えて何らかの駆動源を用いて固定クランプ4 を戻すのであり、その速度と量を被試験体３にかかる圧縮荷重と同期させるのは上記と同じである。
【００２１】
図４は第２例の側面図であるが、本例のものは、支柱３をベッド１に不動にして取り付け、これに直接固定クランプ４を取り付ける。また、揺動クランプ５は揺動軸６に直接取り付け、これら固定クランプ４と揺動クランプ５とで被試験体１３の左右両端をクランプする。
【００２２】
本例では、固定クランプ４及び揺動クランプ５として、リンク１６をピン１７で連結したチェンのような彎曲可能なリンク状クランプ１８としたものであり、これにより、リンク状クランプ１８は引っ張られると彎曲できるものになる。ただし、彎曲は被試験体１３側にのみできるようにしておき、直立を超えて反被試験体１３側には彎曲できないようにしておくのが好ましい。元に戻るときの反動で被試験体１３に引張荷重をかけないためである。図示は省略するが、 リンク１６の背等にストッパ片等をつけておけばよい。こうすると、クランプ具１４は被試験体１３の全高に亘ってクランプしてもよい。
【００２３】
以上の状態で揺動軸６を揺動させて被試験体１３を捩回させる。この場合も、被試験体１３の上下両端を最大とする左右方向の短縮が起こるが、これをリンク状クランプ１８が彎曲して吸収する。なお、被試験体１３に引張力が働いたときにリンク状クランプ１９が彎曲するので、それまでに多少の引張力は働くが、彎曲させることでこれをほとんど無視できる程度のものにできる（無張力といってもよい）。なお、リンク状クランプ１８は固定クランプ４側、揺動クランプ５側の一方だけでもよい。
【００２４】
また、揺動クランプ５が中立近くなると、逆に伸長が必要になるが、このときも、リンク状クランプ１９が彎曲から直立になって（ストッパ機構があるものはそれ以上は彎曲しない）圧縮荷重が生ずるのを防ぐ。この意味で、支柱３とリンク状クランプ１８の間に彎曲になったものを引き戻すスプリング（図示省略）を設けておくのが適する。本例のものは、構造が極めて簡単になり、製造コストを大幅に低減できる利点がある。
【符号の説明】
【００２５】
１      ベッド
２      ベース
３      支柱
４      固定クランプ
４ａ          〃    の筐体
５      固定クランプ
５ａ          〃    の筐体
６      揺動軸
７      面板
８      ローラ
９      ピン
１０    プーリ
１１    錘
１２    張力負担紐
１３    被試験体
１４    クランプ具
１５    カップ
１６    リンク
１７    ピン
１８    リンク状クランプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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